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硅酮胶掺白油的危害以及鉴别
时间:2023/6/16 9:23:53来源:本站原创热度:

  我们都知道,近年来装修行业不太景气,之后以白油为增塑剂的劣质“充油胶”在市场上时有出现,影响玻璃寿命,危害幕墙安全,成为行业关注热点,那硅酮胶为什么要掺白油,都有哪些危害,今天我们一起来看看。

  1、硅酮胶与二甲基硅油

  硅酮密封胶大量应用于建筑门窗幕墙中,主要成分为聚二甲基硅氧烷,分子结构以硅-氧化学键为主,分子链断裂能高,具有良好的抗紫外线能力。

  硅酮密封胶以二甲基硅油作为增塑剂,作用是削弱聚二甲基硅氧烷分子间作用力,增加聚合物分子链移动性,使其具有良好弹性。

  硅酮胶使用过程中,二甲基硅油不会随时间推移而挥发或渗出,使得硅酮密封胶一直保持高弹性。

  由于二甲基硅油价格比较高,随着行业竞争日趋激烈,一些厂家为了降低成本,从增塑剂入手,采用白油替代二甲基硅油作为硅酮密封胶增塑剂。

  2、什么是“白油”?

  白油,又称液体石蜡,是一种无色、无味的透明油状液体,主要成分为C16~C31烷烃类混合物,分子链以C-C键为主,具有可燃性和挥发性。

  白油作为增塑剂可以增加硅酮密封胶光泽度,提高挤出速度,与二甲基硅油相比可降低成本约10%。

  3、有哪些危害?

  使用充白油硅酮密封胶主要危害有:硅酮密封胶脆化开裂、溶解丁基密封胶、污染外立面等。

  危害1:硅酮胶脆化开裂

  白油分子量低、易挥发,会随着时间推移逐渐从硅酮密封胶中挥发或渗出,失去增塑作用,导致硅酮密封胶硬度增加,发生脆化、开裂现象。

  危害2:溶解丁基密封胶

  白油如果渗入到丁基密封胶中,还能够溶解丁基密封胶,出现流油现象。某工程中空玻璃丁基密封胶出现流淌,见下图。

  这是因为丁基密封胶主要成分为聚异丁烯,也以 C—C 键为主,与白油极性相近,根据相似相溶原理,白油是丁基密封胶的良溶剂。

  中空玻璃水汽密封性能主要依靠丁基胶,丁基胶溶解失效大大缩短了中空玻璃寿命。

  危害3:污染外立面

  石材幕墙使用充白油硅酮胶,会造成石材表面污染,难以清洗,只有重新更换石材,见下图。

  4、如何快速鉴别?

  广州市白云化工实业有限公司开发了一种简单易行、成本极低的鉴别方法——“薄膜法”,鉴别硅酮密封胶中是否添加了白油。

  将待测硅酮密封胶涂在一定厚度的聚乙烯( PE) 塑料薄膜上并刮平,经过数个小时后观察密封胶边部塑料薄膜是否平整;如果塑料薄膜变得不平整,那么该密封胶基本可判定为充白油胶,见下图。

  这是因为白油是烷烃混合物,分子结构与PE接近,可以扩散进去,使聚乙烯高分子链发生扭转、收缩,从而在宏观上表现为表面不再平整。

  5、如何定量鉴别?

  GB/T 31851-2015《硅酮结构密封胶中烷烃增塑剂检测方法》给出了热重分析、热失重和红外光谱分析方法。

  热重分析试验方法

  在规定控温条件下持续加热并称量样品,记录样品在规定时间和温度范围内的质量变化曲线,经计算定量判定样品中烷烃增塑剂含量,适用于双组分密封胶定量检测。

  热失重试验方法

  在规定温度条件下加热样品,称量样品加热前后质量,经计算定量判定样品中烷烃增塑剂质量分数,适用于单组分和双组分密封胶定量检测。

  红外光谱分析试验方法

  将红外光照射在样品上,样品会选择性吸收与其分子固有能级相应的特定波长红外线,根据吸收光谱就可以定性判断样品中是否含有烷烃增塑剂。

  烷烃增塑剂典型红外吸收光谱见下图。

  如果样品在波数范围715cm-1~725cm-1、1375cm-1~1385cm-1、1450cm-1~1470cm-1、2850cm-1~2860cm-1、2920cm-1~2930cm-1、2955cm-1~2965cm-1中出现至少4个吸收峰,则可判定样品中含有烷烃增塑剂(如白油等)。

  6、工程案例

  以国内某典型幕墙工程为例,取其硅酮结构密封胶、丁基密封胶和边框密封胶样品进行分析。

  热重分析

  下图为该工程所用硅酮密封胶热失重曲线。曲线a为硅酮胶在90℃高温下烘干2天后的热失重曲线;曲线b为未处理硅酮胶的热失重曲线。

  可见,曲线a在200℃附近没有质量损失,在400℃附近开始出现质量损失,为硅橡胶开始分解。

  曲线b在200℃附近时出现热失重,在恒温过程中失重速率逐渐变大,然后变小;在400℃附近开始出现热失重,此时为硅橡胶失重。

  可知,在200℃附近出现质量损失,说明该硅酮胶样品中含有低沸点物质;而高温处理过的硅橡胶,低沸点物质已挥发,低温区没有质量损失。

  红外光谱分析

  该工程用丁基密封胶、二甲基硅油、白油、流油物及边框密封胶的红外光谱见下图。

  可见,流油物特征吸收峰和丁基胶基本一致,说明流油物主要成分为丁基胶;边框密封胶中不仅含有二甲基硅油,还含有白油等劣质增塑剂。

  7、结论

  白油增塑剂是丁基密封胶的良溶剂,二甲基硅油增塑剂是丁基密封胶的不良溶剂。

  “ 薄膜法” 可快速测定硅酮胶中是否填充白油,PE膜隆起高度受薄膜厚度、充油量、密封胶配方、白油种类、观察时间和试验环境温度等因素影响。

  红外光谱可以定性检测硅酮胶中是否含有白油,热失重分析可以定量检测硅酮胶中白油含量,也可用来判断硅酮胶在工程使用中是否存在换胶现象。